
I. Puso ng Isyu at Layunin
Ang solusyon na ito ay may layuning tugunan ang mga panganib sa kaligtasan na nagmumula sa hindi pagkakatugma ng pangunahing parametro na "transfer current" ng "load switch-fuse combination electrical appliance" at ang aktwal na short-circuit current ng sistema sa panahon ng pagprotekta ng mga power transformer. Ang layunin dito ay ibigay ang malinaw na set ng mga gabay para sa pagpili, pag-verify, at paggamit, upang masiguro na ang combination electrical appliance ay tumutukoy nang tama at maasahan habang mayroong kamalian sa transformer. Ito ay nagpapahintulot na maprotektahan ang load switch mula sa pagkasira dahil sa pag-interrupt ng mga kuryente na lumampas sa kanyang kakayahan at maprotektahan ang buong sistema ng distribution.
II. Pangunahing Konsepto: Transfer Current
- Paglalarawan at Mekanismo
Ang transfer current ay ang mahalagang halaga ng kuryente na nagpapasya kung ang fault current ay interupetado ng fuse o load switch. Ang pagyayari nito ay malapit na nauugnay sa mekanismo ng paggana ng combination electrical appliance:
• Maliit na fault current: Ang fuse ng isang phase (ang unang phase na nakalayo) ang una namumuo, at ang striker nito ay nagtatrigger ng mekanismo ng load switch, na nagdudulot ng pagbubuksan ng lahat ng tatlong pole ng load switch nang sabay-sabay at interupetado ang natitirang dalawang-phase current.
• Malaking fault current: Ang tatlong fuse ay halos magkaparehong lumuluwa nang mabilis, interupetado ang fault current bago pa man magbukas ang load switch.
• Ang transfer current ay eksaktong ang hangganan sa pagitan ng dalawang mode ng operasyon na ito.
- Opisyal na Paraan ng Pagtukoy
Ayon sa mga pamantayan ng IEC, ang transfer current (Itr) ay matutukoy batay sa:
• Ang kabuuang oras ng pag-break ng load switch (T0): Ang oras mula sa pag-activate ng striker ng fuse hanggang sa ganap na paghihiwalay ng mga contact ng load switch.
• Ang time-current characteristic curve ng fuse: Sa characteristic curve na may manufacturing deviation na -6.5%, ang halaga ng kuryente na tumutugon sa operating time na 0.9 × T0 ang transfer current.
- Klasipikasyon at Mga Nagbibigay-daan na Factor
• Rated transfer current: Ang standard na halaga na ibinibigay ng manufacturer, batay sa pinakamataas na rating ng fuse element.
• Aktwal na transfer current (Ic,zy): Ang halaga na dapat i-verify sa engineering applications, na nakuha mula sa characteristic curve batay sa aktwal na napiling rating ng fuse element at T0.
• Pangunahing nagbibigay-daan na factor: Ang break time T0 ng load switch ang pangunahing factor. Ang mas maliit na T0 ay nagreresulta sa mas malaking transfer current. Ang mga katangian ng fuse mismo ay isa ring factor.
III. Pangunahing Prinsipyong Paggamit at Proseso ng Pag-verify
- Golden Rule
Upang masigurang ligtas, ang sumusunod na kondisyon ay dapat matugunan:
Ang halaga ng three-phase short-circuit current sa low-voltage side busbar ng transformer, na inconvert sa high-voltage side (Isc) > Aktwal na transfer current ng combination electrical appliance (Ic,zy)
• Kapag natugunan: Ang three-phase short-circuit current ay interupetado ng fuse, protektado ang load switch.
• Kapag hindi natugunan: Ang load switch ay ipinipilit na interupetado ang kuryente (humigit-kumulang ang two-phase short-circuit current) at nagtatamo ng harsh Transient Recovery Voltage (TRV), na nagpapahilo ng mataas na posibilidad ng pagkakamali at nagdudulot ng aksidente.
- Mga Hakbang sa Pagpili at Pag-verify
Upang tama na gamitin ang combination electrical appliance, ang sumusunod na mga hakbang ay dapat sundin:
- Kolekta ang mga parameter ng sistema: Kunin ang system short-circuit capacity, transformer capacity, at impedance voltage.
- Preliminary selection: Batay sa rated current ng transformer, preliminar na piliin ang angkop na fuse specifications at load switch type.
- Kalkulahin ang mga key currents:
o Kalkulahin ang three-phase short-circuit current sa low-voltage side ng transformer at iconvert ito sa high-voltage side (Isc).
o Batay sa napiling fuse specifications at T0 time ng load switch, tumingin sa curve na ibinigay ng manufacturer upang makuhang aktwal na transfer current (Ic,zy).
- Gumawa ng core verification: Ikumpara ang Isc at Ic,zy.
o Kung Isc > Ic,zy, ang verification ay lumalampas, at ang solusyon ay esensyal na ligtas.
o Kung Isc < Ic,zy, ang solusyon ay may mga panganib, at kinakailangan ng mga optimization measures (tingnan ang Part IV).
- Huling capability verification: Kumpirmahin kung ang rated transfer current interruption capability ng napiling load switch ay mas malaki kaysa sa nakalkulang Ic,zy. Ito ang huling safety barrier.
IV. Gabay para sa Iba't Ibang Scenario
- Transformer Capacity ≤ 630kVA
• Solusyon: Ang paggamit ng combination electrical appliance ay karaniwang ligtas at ekonomiko.
• Paglalarawan: Bilang ipinapakita sa talahanayan, para sa 500kVA at 630kVA transformers (na may 4% impedance), ang kondisyon na Isc > Ic,zy ay madaling matutugunan kapag sapat ang system short-circuit capacity.
• Rekomendasyon: Maaaring piliin ang ordinaryong pneumatic load switch combination electrical appliances.
- Transformer Capacity 800 ~ 1250kVA
• Solusyon: High-risk range, kinakailangan ang mahigpit na verification.
• Analisis: Bilang ipinapakita sa talahanayan, kahit na may 6% na impedance ng transformer, mahirap matugunan ang kondisyon na Isc > Ic,zy para sa 800kVA at mas mataas na transformers. Kung ang vacuum o SF6 load switches na may mas maliit na T0 ang napili, ang kanilang transfer current ay mas malaki, kaya mas mahirap matugunan ang kondisyon.
• Optimization measures:
o Prioritize ang paggamit ng pneumatic load switches na may mas mahabang break time (T0) upang bawasan ang transfer current at mas madaling matugunan ang kondisyon.
o Komunikahin nang aktibo ang mga manufacturer upang tanungin kung ang vacuum o SF6 load switches ay maaaring i-adjust (sa pamamagitan ng pagtaas ng T0) upang makamit ang mas maliit na transfer current value.
o Kung hindi matutugunan ang kondisyon pagkatapos ng kalkulasyon at verification, dapat ibagsak ang combination electrical appliance solution.
• Huling rekomendasyon: Para sa 1000kVA at 1250kVA transformers, lalo na ang dry-type transformers, malakas na inirerekomenda ang direktang paggamit ng circuit breakers.
- Transformer Capacity > 1250kVA
• Solusyon: Dapat gamitin ang circuit breakers para sa proteksyon at kontrol.
• Paglalarawan: Ang antas ng short-circuit current sa kapasidad na ito ay lumampas sa reliable protection range ng combination electrical appliances. Ang circuit breakers ang tanging ligtas na pagpipilian.
V. Buod at Espeyal na Paalala
- Kinakailangan ang Verification: Huwag umasa lamang sa karanasan o simpleng mag-apply ng combination electrical appliances batay sa transformer capacity. Dapat gawin ang kalkulasyon at ikumpara ang Isc at Ic,zy.
- Isaalis ang impluwensya ng uri ng load switch: Huwag magpresumpyon na ang vacuum o SF6 load switches na may mas malakas na interruption capabilities ay mas mahusay. Ang kanilang mas maliit na T0 ay nagreresulta sa mas malaking transfer current, na maaaring mag-udyok ng mas mahirap na matugunan ang core verification condition at magdulot ng mga panganib.
- Importansya ng system short-circuit capacity: Ang system short-circuit capacity ay direktang nakakaapekto sa halaga ng Isc. Sa mga sistema na may mas maliit na short-circuit capacities, tulad ng mga industrial parks o grid endpoints, ang mga isyung ito ay mas nasisikap, at kinakailangan ng extra caution sa panahon ng pagpili.